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没有其他工程领域比之核能源领域更需要可靠的材料属性数据了。对于核反应堆研究，以及核废料的管理方面，牵涉到大量的材料种类，如包覆材料，吸收材料，结构材料，新燃料与废燃料，以及其他废弃物等。
热物理属性是一系列与材料的物质和能量的交互有关的参数。这些属性可以分为两组：

(1). 热动力学属性，与热动力学平衡有关。
(2). 传导属性，与能量、质量或电荷的运动与交换有关。使用差示扫描量热法DSC，我们可以测量比热、转变热焓等热动力学属性；使用热膨胀仪DIL，我们可以测量线性膨胀（ΔL/L0）与体积膨胀（ΔV/V0），并计算线膨胀系数（α）与体膨胀系数 （β） ，以及密度（d）的变化。传导属性包括导热系数（λ）与热扩散系数（α），可以使用激光导热仪（LFA）、热流法导热仪（HFM）、保护热板法导热仪（GHP）、以及热线法导热仪（TCT）测量。